A context-aware and workflow-based framework for pervasive environments

Abstract

Bu çalışmada, insanlara günlük hayattaki etkinliklerinde yardım edebilecek ve onları yönlendirebilecek bir yazılım çerçevesi önerilmiştir. Çerçeve, kullanıcıların günlük etkinliklerini iş akış modelleri ile modellemesine olanak sağlamıştır. Yaygım Bilişim (YB) ortamlarının devingenliği nedeniyle iş akış modellerinin çalışma anında bağlama göre uyarlanması sağlanmıştır. İş akış modellerinin tasarlanması ve yönetilmesi için bir iş akış modeli makinesi kullanılmış, iş akış modellerinin uyarlanması ve çalıştırılmasına yardım edecek ve bağlamdan akıl yürütme yoluyla sonuç çıkarabilecek Karmaşık Olay İşleme (KOİ) tabanlı ayrı bir kural motoru çerçeveye dahil edilmiştir. Çalışmada kullanılan iş akış modeli uyarlama yaklaşımı kullanıcılara günlük aktivitelerini üst düzey soyut etkinliklerden daha alt düzey somut etkinliklere doğru hiyerarşik biçimde modelleme olanağı sunmaktadır. İş akış modeli makinesi ile kural motoru arasında esnek etkileşime olanak veren bir Olay Temelli Yapı (OTY) kullanılmış ve bu yapı aynı zamanda diğer bağlam kaynakları ve kullanıcı uygulamaları ile veri alışverişini de sağlamıştır. OTY, iş akış modeli makinelerinin yeterince karmaşık olmasından dolayı, bağlam bilgisinin iş akış modeli dilinde değişiklik yapmadan bütünleştirilmesini sağlamıştır. İş akış modellerinin sağladığı özdevinim YB ortamlarındaki olayların KOİ motoruyla işlenmesi sonucu daha üst özdevinim düzeylerine çıkarılmıştır. Önerilen çerçeve için bir ön ürün geliştirilmiş ve uygulanabilirliği gerçek hayattan örneklerin modellenmesiyle ve deneysel ölçümlerle gösterilmiştir.

In this thesis study, a framework offering people help and guidance for organizing their daily activities is proposed. This framework allows users to model their daily activities in the form of workflows. Due to the dynamic nature of pervasive environments, workflows are enabled to be adaptable at runtime according to context information collected in pervasive environments. A workflow engine is used for modeling and management of workflows and a separate rule engine with Complex Event Processing (CEP) capability is incorporated into the framework for both enhancing workflow adaptation and execution and for rule-based context reasoning. The adaptation model in the framework allows modeling activities in a hierarchical manner, from high level abstract activities to more detailed ones. Event-driven Architecture (EDA) is utilized for loosely coupled interaction between the workflow engine and the rule engine, allowing these engines, other context sources and user-level applications to exchange data among each other. Since workflow engines are sufficiently complex, EDA allows incorporation of context information into the workflow models without modifying the workflow language. A higher automation level than the level supported by workflows is proposed by processing events in pervasive environments using CEP. A prototype implementation is developed and the framework is evaluated with some real life examples and experimental tests demonstrating its applicability.